|
后一修订版
|
前一修订版
|
日常累积:混动:2_日本混动技术路线 [2023/08/31 13:09]
lichao 创建 |
日常累积:混动:2_日本混动技术路线 [2023/09/08 22:01] (当前版本)
lichao [i-MMD（intelligent Multi-Mode Drive）] |
| ====== 日本混动技术路线 ====== | ====== 日本混动技术路线 ====== |
| |
| | |
| | ===== 丰田 ===== |
| | |
| | 1993年，美国政府建立 Partnership for a New Generation of Vehicles 组织，简称PNGV。美国政府在该组织内依托其三大整车厂：通用（General Motors）、福特（Ford）及克莱斯勒（Chrysler），希望研发一款油耗为80 mpg（换算为百公里2.9升）的汽车。也许是出于对美国政府与三大车厂秘密项目的担心，丰田在公司内部也开始了在混动方面的研究。1994年，丰田内部正式启动了“G21项目”，其中最主要的目标就是将发动机的燃油经济性提高两倍。1995年时，丰田在东京车展上第一次展出了普锐斯的概念车。 |
| | |
| | 1997年3月丰田混动系统THS实现量产，1997年12月搭载THS系统的丰田普锐斯上市销售。丰田THS非常巧妙地利用了行星排三元件、二自由度的特点进行机电耦合和功率分流，成为功率分流型混动变速器的经典，经过二十多年的演变，目前已经发展到了第五代。 |
| | |
| | 业界人把这套系统称为“单模式输入式功率分流系统（one-mode input-split system）”。称它为单模的原因很简单，就是因为THS系统只有输入式功率分流一种模式。 |
| | |
| | 壁垒：行星齿轮系统 |
| | * 采用平行轴架构，更小轴向尺寸。从第四代普锐斯开始，将原有的同轴线THS双电机架构，改成平行轴架构，这样可以有效的降低整套系统的轴向尺寸。采用新架构的THS系统轴向尺寸下降47mm，能够适配更大的发动机，并且增加MG2电机的功率。 |
| | * 镍氢电池->锂电池，能量密度不断提升。2019年之后所有的丰田混动系统均采用锂电池作为动力电池方案。 |
| | |
| | |
| | 以普锐斯为代表的输入式分流系统适合于城市内的低速行驶。在这种行驶情况下，系统有较高的效率。第三代普锐斯的市内油耗约为百公里3至4升。然而，在高速公路上，由于系统结构的限制，输入式分流系统内无可避免的会出现功率循环，导致系统效率大幅降低，油耗可以增加至2倍多。这也是这类系统的一个很大的缺点。 |
| | |
| | {{:日常累积:混动:pasted:20230908-174128.png?600}} |
| | |
| | 丰田普锐斯第四代驱动系统 |
| | |
| | ^ 时间 ^ 1997 ^ 2003 ^ 2009 ^ 2015 ^ 2016 ^ 2022 ^ |
| | | 代际 | 第一代Prius | 第二代Pruis | 第三代Pruis | 第四代Pruis | 插电混动Pruis | 第五代Prius | |
| | | 变化 | | 新增一个行星排 | 换装1.8L发动机 | 改成平行轴 轴向缩短47mm | 发动机与MG1之间增加单向离合器 | 三电系统通过轻量化和小型化以及降低损耗 | |
| | | 发动机排量 | 1.5L | 1.5L | 1.8L | 1.8L | 1.8L | | |
| | | 发动机型号 | INZ-FXE | INZ-FXE | 2ZR-FXE | 2ZR-FXE | 2ZR-FXE | | |
| | | 发动机功率(kW)/扭矩(Nm) | 43/102 | 57/115 | 73/142 | 73/142 | 73/142 | | |
| | | 热效率 | 36.80% | 36.80% | 38.50% | 40% | 40% | | |
| | | 电池类型 | 镍氢 | 镍氢 | 镍氢 | 镍氢/锰酸锂 | 三元锂电池 | 三元锂电池 | |
| | | 电池电压 | 201.6V | 201.6V | 201.6V | 201.6V/207.2V | 351.5V | | |
| | | 电池能量(kWh) | 1.78 | 1.31 | 1.31 | 1.31/0.75 | 8.8 | 2.72 | |
| | | 电机类型 | 永磁同步 | 永磁同步 | 永磁同步 | 永磁同步 | 永磁同步 | | |
| | | MG1电机功率(kW)/扭矩(Nm) | 16/175 | 38/45 | 42/- | 23/40 | 23/40 | | |
| | | MG2电机功率(kW)/扭矩(Nm) | 29/305 | 50/400 | 60/207 | 53/163 | 53/163 | | |
| | | MG2电机转速(rpm) | - | - | 13500 | 17000 | 17000 | | |
| | | 油耗数据(L/100km) | 3.22 | 2.82 | 2.62 | 2.48 | - | | |
| | |
| | |
| | {{:日常累积:混动:pasted:20230831-131445.png?300|}} {{:日常累积:混动:pasted:20230831-131535.png?300|}} |
| | |
| | {{:日常累积:混动:pasted:20230908-185420.png?600}} |
| | |
| | |
| | ^ ^ HEV ^^^^ PHEV ^^^^ |
| | | 车型 | 卡罗拉1.8L 双擎先锋版 | 全新雷凌双擎进取版 | RAV4荣放双擎2.5L 精英版 | 2022款威兰达2.5L双擎领先版 | 卡罗拉双擎E+ 先锋版 | 雷凌双擎E+ 1.8PH GS精英版 | RAV4荣放双擎E+ 都市Pro | 威兰达高性能版2.5L 劲擎版 | |
| | | 类型 | 轿车 | 轿车 | 紧凑型SUV | 紧凑型SUV | 轿车 | 轿车 | 紧凑型SUV | 紧凑型SUV | |
| | | 售价万 | 13.58 | 13.38 | 22.58 | 20.78 | 20.78 | 19.38 | 24.88 | 25.88 | |
| | | 长X宽X高 | 4635×1780×1435 | 4640×1780×1455 | 1890×1515×1200 | 4665 × 1855 × 1680 | 4635×1775×1470 | 4645 x 1775 x 1480 | 4600×1855×1685 | 4665×1855×1690 | |
| | | 轴距 | 2700 | 2700 | 2690 | 2690 | 2700 | 2700 | 2690 | 2690 | |
| | | 油箱容积 | 43 | 43 | 55 | 55 | - | 40 | 55 | 55 | |
| | | 发动机最大功率（kW） | 72 | 72 | 131 | 131 | 73 | 73 | 132 | 132 | |
| | | 发动机最大扭矩(N·m) | 142 | 142 | 221 | 221 | 142 | 142 | 224 | 224 | |
| | | 电机最大功率（kW） | 53 | 53 | 88 | 88 | 53 | 53 | 134 | 134 | |
| | | 电机最大扭矩(N·m) | 163 | 163 | 202 | 202 | 207 | 207 | 270 | 270 | |
| | | 变速器 | E-CVT | E-CVT | E-CVT | 新一代E-CVT | E-CVT | E-CVT | E-CVT | 新一代E-CVT | |
| | | 百公里加速时间（s） | 11.27 | 10.76 | 10.02 | 10.16 | 11.7 | 11.41 | 9.1 | 6.6 | |
| | | 纯电续航里程（km） | - | - | - | - | 55 | 55 | 78 | 87 | |
| | | 综合工况油耗（L/100km） | 4 | 4.36（WLTC) | 4.7 | 4.6（NEDC） | 1.3 | 1.3 | 1.46（WLTC) | 1.1 | |
| | |
| | ===== 本田 ===== |
| | |
| | ==== i-MMD（intelligent Multi-Mode Drive） ==== |
| | |
| | |
| | 2014年，本田公司首创了基于定轴齿轮传动的混动变速器i-MMD，成为串并联混动变速器的典型代表，目前已迭代进化到第四代。 |
| | |
| | ^ 本田混动技术发展历史 ^^^^^^ |
| | | 发布时间 | 1999年 | 2013年 | 2016年 | 2017年 || |
| | | 混动系统 | IMA系统 | i-MMD-I | i-MMD-II | i-MMD-III || |
| | | 进化点 | - | 首次采用双电机结构 | 电机减重23% | 缩小电池单元32%体积\\ 采用扁线电机,体积下降23% || |
| | | 架构 | P2 | P1+P3 | P1+P3 | P1+P3 || |
| | | 发动机排量 | - | 2.OL | 2.OL | 1.5L | 2.OL | |
| | | 发动机热效率 | - | 38.9% | 38.9% | 40.5% | 40.6% | |
| | | 发动机功率(kW)/扭矩(Nm) | - | 105/165 | 105/165 | 80/134 | 105/165 | |
| | | 动力电池容量(kwh) | - | 1.3 | 1.3 | 1.2 | 1.3 | |
| | | 动力电池类型 | - | 三元锂 | 三元锂 | 三元锂 | 三元锂 | |
| | | TM电机功率(kW)/扭矩(Nm) | - | 124/307 | 135/315 | 96/267 | 135/315 | |
| | | 综合最大功率(kW) | - | 158 | 158 | 113 | 158 | |
| | |
| | 智能化多模式双电机驱动系统主要由 |
| | |
| | * 2.0L 阿特金森循环发动机 |
| | * e-CVT |
| | * 发电机 |
| | * 驱动电机 |
| | * 动力电池 |
| | |
| | 组成，发动机 通过离合器连接到发动机输出轴，在离合器前通过齿轮与发电机连接，驱电动机直接连接电机输出轴，在发动机输出轴和电机输出轴之间有第三根轴,把动力传递到车轮。e-CVT 并不是传统意义上的CVT 而是为了连接发动机、驱动电机、 发电机专门设计的齿轴结构。这套齿轴结构最大的特点就是能量传递路径短，机械效率高。相较于 THS 系统，i-MMD 拥有更少的齿轮副，减少了传动路径上的机械损失。i-MMD 系统具有高灵活性，除了纯电动、串联、发动机驱动这三 种常见工作模式外，在实际使用中，还可以实现数十种其他混动模式。 |
| | |
| | {{:日常累积:混动:pasted:20230831-161902.png?800|}} |
| | |
| | ^ ^ HEV ^ HEV ^ HEV ^ PHEV ^ PHEV ^ |
| | | 车型 | 皓影HYBRID 锐·精英版 | CR-V 锐·混动净行版2.0L | 雅阁锐·混动锐酷版 | 皓影e PHEV豪华版 | CR-V 锐·混动e+ 睿智版 | |
| | | 类型 | 紧凑型SUV | 紧凑型SUV | B级轿车 | 紧凑型SUV | 紧凑型SUV | |
| | | 官方指导价格（万元） | 20.98 | 20.98 | 19.98 | 24.78 | 27.38 | |
| | | 长X宽X高（mm） | 4634×1855×1679 | 4621×1855×1679 | 4908×1862×1449 | 4718×1861×1679 | 4694×1861×1679 | |
| | | 轴距（mm） | 2661 | 2661 | 2830 | 2660 | 2660 | |
| | | 油箱容积（L） | 53 | 53 | 48.5 | - | 26 | |
| | | 发动机 | 2.0L | 2.0L | 2.0L | 2.0L | 2.0L | |
| | | 发动机最大功率（kW） | 107 | 107 | 107 | 107 | 107 | |
| | | 发动机最大扭矩(N·m) | 175 | 175 | 175 | 175 | 175 | |
| | | 电机最大功率（kW） | 135 | 135 | 135 | 135 | 135 | |
| | | 电机最大扭矩(N·m) | 315 | 315 | 315 | 315 | 315 | |
| | | 变速器 | E-CVT | E-CVT | E-CVT | E-CVT | E-CVT | |
| | | 百公里加速时间（s） | 9.1 | 9 | - | - | 10.3 | |
| | | 纯电续航里程（km） | - | - | - | 85（NEDC） | 65（WLTC) | |
| | | 综合工况油耗（L/100km） | 4.9 | 4.9 | 4.2（NEDC） | 1.3（NEDC） | 1.84 | |
| | | 最低电荷状态油耗（L/100km） | - | - | - | 4.6（NEDC） | 6.08 | |
| | |
| | |
| | i-MMD 的控制策略所实现的效果，用最简单的话来说，就是让混动车开出纯电动车一样的感觉。 |
| | |
| | |
| | === i-MMD 的优势 === |
| | * i-MMD 串并联系统最大的优点应该说是它极为简单的结构。与功率分流系统相比，它没有复杂的行星齿轮组，而且只有一个换档装置，即离合器。 |
| | * 发动机在串联模式下可以高效率运行。 |
| | * 跟纯电驱系统长得非常像，符合于当今各大车厂的模块化策略。 |
| | |
| | |
| | ==== iDCD ==== |
| | |
| | Intelligent Dual Clutch Drive. 7x, P2 + DCT |
| | |
| | {{:日常累积:混动:pasted:20230831-171352.png?400}} {{:日常累积:混动:pasted:20230831-171414.png?400}} |
| | ===== 日产 ===== |
| | |
| | ==== e-POWER ==== |
| | |
| | |
| | * 百分之百只能烧油；而增程式则是保留了烧油和充电桩充电两种能源输入方式； |
| | |
| | * e-POWER的电池容量只有1.5kWh，跟丰田本田的HEV差不多；而增程式普遍要大得多，目前市面上销售的理想ONE是40kWh，赛力斯SF5也有35kWh。增程式电动车的电池负重大了二三十倍（基本相当于3-4个成年人的体重），对节能不太友好。 |
| | |
| | |
| | {{:日常累积:混动:pasted:20230831-172305.png?800|}} |
